Typ av stamceller, tillämpningar och var de är

den stamceller De är en typ av celler som finns naturligt i alla multicellulära levande varelser och kännetecknas av egenskapen att differentiera i vilken celltyp som helst och dela upp för att producera fler stamceller..

Stamceller är viktiga från födseln, sedan inom några dagar efter att de två gameterna började dela och multiplicera skapa specialiserade stamceller som kommer att ge upphov till de olika organen och vävnaderna hos embryokroppen.

Betydelsen av stamceller ligger i deras fantastiska potential att utveckla och bilda nästan vilken typ av cell som helst. Denna förmåga kan användas för att reparera och fylla på skadade eller förstörda celler. 

För närvarande undersöks den kliniska tillämpningen av stamceller i multipla sjukdomar, såsom Parkinsons, Alzheimers eller några medfödda tillstånd. Dessutom finns det redan produkter baserade på stamceller som har börjat användas internationellt inom ortopedisk medicin.

Stamceller fortsätter att existera hos vuxna individer, även i mindre kvantiteter och med mindre potential än i embryonalt stadium. Dessa stamceller är närvarande i vissa strukturer som benmärg, muskler och hjärnor, och tack vare dem skadade celler kan bytas ut och organ kan fortsätta att fungera normalt..

I allmänhet kan man säga att stamceller har tre huvudegenskaper som skiljer dem från resten av cellerna:

• De kan reproduceras under långa perioder.
• De är inte specialiserade.
• De kan specialisera sig på vilken typ av cell som helst.

Dessa egenskaper gör dem potentiellt fördelaktiga för behandling av vissa sjukdomar orsakade av slitage eller degenerering av vissa celler, såsom neurodegenerativa sjukdomar.

Dessa otroliga egenskaper hos stamcellerna undersöktes för första gången för 35 år sedan 1981, då en grupp forskare upptäckte att det var möjligt att extrahera stamceller från ett musfoster..

Det var inte förrän 1998 då studier med möss kunde extrapoleras till människor, när de första mänskliga embryonala stamcellerna extraherades och odlades in vitro för att studera deras funktion och deras egenskaper. Dessa stamceller kallas embryonala stamceller.

Under 2006 uppstod en annan milstolpe i studien av stamceller, en grupp forskare upptäckte hur vissa vuxna celler kunde genetiskt omprogrammeras för att ge upphov till stamceller som kan specialisera sig i vissa celltyper. Denna typ av stamceller kallas inducerad pluripotent stamceller (iPS).

Trots att det under dessa 35 år har gjorts stora framsteg inom stamcellsforskning behövs fortfarande fler studier för att bättre kunna känna till dem och kunna använda dem i skapandet av nya terapier och i studien av mänsklig normativ utveckling.

Typer av stamceller

Stamceller kan kategoriseras på ett allmänt sätt, beroende på deras mognadsnivå i embryonala, foster-, vuxna stamceller och inducerade pluripotenta stamceller.

Dessutom har inte alla stamceller samma potential att skilja sig åt i någon typ av cell. Beroende på vilken typ av celler du kan differentiera stamceller kan vara:

• Totipotent (eller allmäktig), om de kan skilja sig åt i vilken typ av cell som helst. Dessa celler kan bara hittas i morula (uppsättningen celler som uppstår efter fackföreningen av de två gameterna) och teoretiskt sett i embryonerna, även om det ännu inte varit möjligt för de embryonala stamcellerna att utveckla och skapa alla typer av celler.

• pluripotent, de är nästa steg med totipotenta stamceller och kan skilja sig åt i nästan vilken celltyp som helst. Embryonala cellkulturer och inducerade stamceller är pluripotenta.

• multipotent, om de kan differentieras till ett stort antal celler, men bara de som hör till en grupp av besläktade celler. Till exempel kan de multipotenta cellerna i hjärtat endast differentieras i vävnader som bildar nämnda organ. Dessa celler kan extraheras från fostren.

• oligopotent, om de kan differentiera i flera typer av celler, till exempel för att bilda samma vävnad. Vuxna stamceller är oligopotenta.

• unipotent, om de bara kan skilja sig åt i en typ av celler. Dessa stamceller skiljer sig från normala vuxna celler genom att de bibehåller sin reproduktiva egenskap under en lång tidsperiod (före differentiering). Denna typ av stamceller kan hittas, till exempel i vissa muskler.

Embryonala stamceller

Embryonala stamceller extraheras från embryon. De flesta kommer från gameter som har befruktats in vitro och inte från gravida kvinnor naturligt. Och i teorin är de totipotenta, det vill säga de kan ge upphov till någon typ av celler, men i laboratoriet just nu kan endast vissa typer av celler odlas..

När stamcellerna avlägsnats utförs en kultur i vilken cellerna och näringsmaterialet (odlingsmedium) införs i en laboratoriefat. I kulturen växer cellerna och börjar dela upp att skapa ett tunt skikt som sträcker sig över hela ytan av plattan.

Stamcellerna är inte 100% effektiva, det finns tider då cellerna inte växer eller delar sig. Men när grödan har varit effektiv tas grupper av stamceller och nya populationer skapas som fortsätter att splittras och börjar skilja sig. Stamceller kan frysas och lagras när som helst under processen.

Under kulturen kan stamcellerna grupperas och specialiseras spontant i vilken typ av vävnad (muskel, nervös ...). Att kunna specialisera är ett tecken på att cellerna bevaras i gott skick, men idealt är specialiseringsprocessen kontrollerad av forskare för att skapa specifika cellpopulationer.

För att styra differentieringen av embryonala stamceller, forskare modulera den kemiska sammansättningen av odlingsmediet, den offentlig de egna celler specifika genom att sätta in gener.

Genom flera studier har protokoll skapats som anger vilka parametrar som behöver ändras och hur man gör det för att skapa specifika cellkulturer..

För närvarande utförs embryonala stamcellstransplantationer inte hos människor eftersom det i vissa studier med djur har observerats att de kan leda till cancerframkallande. Trots detta fortsätter forskningen och de är mycket lovande för framtida behandlingar.

Foster stamceller

Som namnet antyder erhålls fostrets stamceller från foster (från den 10: e veckan i svangerskapet). Dessa celler kan hittas i fostrets flesta vävnader.

Dessa stamceller är multipotenta, d.v.s. kan differentiera till några celltyper som är relaterade till exempel flera liknande vävnader för att bilda samma kropp.

Vuxna stamceller

I vissa vuxna vävnader, såsom hud, muskler, tarm och benmärg finns det vuxna stamceller som kan proliferera och differentiera i celler i samma vävnad för att ersätta döda eller skadade celler, så de är oligopetenta. Vuxna stamceller kan också hittas i navelsträngsblod.

Till exempel i benmärgen finns blodstamceller som mognar och omvandlas till mogna blodkroppar (röda blodkroppar, vita blodkroppar eller blodplättar).

Forskning med denna typ av celler är mycket avancerad och transplantationer av vuxna stamceller från benmärgen eller navelsträngsblocket utförs för närvarande för att behandla blodsjukdomar, såsom myelodysplastiska och myeloproliferativa syndrom..

Den terapeutiska potentialen hos andra vuxna stamceller, såsom mesenkymala celler, som producerar ben, brosk och fettceller för att behandla sjukdomar som artrit, undersöks för närvarande..

Inducerade pluripotenta stamceller

Inducerade pluripotenta stamceller (iPS) är redan specialiserade vuxna celler (t ex från huden) som har genetiskt omprogrammerats in vitro för att ha egenskaper hos embryonala stamceller.

För omprogrammering av vuxna celler extraheras dessa från vuxna och odlas på en platta, där virus som skapas i laboratoriet sätts in med specifika gener så att de integreras med cellerna och modifierar deras genetiska information..

Även om iPS-celler och embryonala celler delar många egenskaper är inte helt lika, undersöks dessa skillnader för närvarande, liksom nya förfaranden för att skapa iPS.

Även om mer forskning behövs, används iPS-celler redan för att kontrollera effekten av vissa läkemedel som är i kliniska prövningar och inom en snar framtid förväntas de vara användbara för att genomföra transplantationer.

Transplantationer av iPS-celler utförs för närvarande inte eftersom vissa studier med djur har givit upphov till cancerformationer, möjligen på grund av tekniken som användes för omprogrammering av cellerna.

Behandlingar med stamceller

För närvarande är den kliniska användningen av stamceller som studerats mest och används i praktiken transplantation av blodstamceller (hematopoietisk) från benmärgen eller navelsträngen. De används för att behandla blodproblem och immunförsvar, samt förnya skadade celler efter behandling med kemoterapi eller strålbehandling.

Varje år behandlas mer än 26 000 personer i Europa med en transplantation av hemetapoietiska stamceller varje år. De sjukdomar som för närvarande kan behandlas med en transplantation är:

• Leukemier och linformas, såsom:
  • Akut myeloid leukemi.
  • Akut lymfoblastisk leukemi.
  • Kronisk myeloid leukemi.
  • Kronisk lymfoblastisk leukemi.
  • Juvenil myelomonocytisk leukemi.
  • Hodgkin lymfom.
  • Non-Hodgkin lymfom.
• Sjukdomar relaterade till benmärgen, såsom:
  • Allvarlig aplastisk anemi.
  • Fanconi anemi.
  • Paroxysmal nattlig hemoglobinuri.
  • Aplasi av rena röda blodkroppar.
  • Medfödd trombocytopeni / amegacariocytos.
  • Myeloproliferativ och myelodysplastisk syndrom.
  • Multipelt myelom.
• Ärftliga immunsystemet sjukdomar, såsom:
  • Allvarlig kombinerad immunbrist.
  • Wiskott-Aldrich syndrom.
• Hemoglobinopatier (sjukdomar i röda blodkroppar), såsom:
  • Beta thalassemia major.
  • Sickle cell sjukdom.
• Ärftliga metaboliska sjukdomar, såsom:
  • Krabbe sjukdom.
  • Hurlers syndrom.
  • adrenoleukodystrofi.
  • Metakromatisk leukodystrofi.
• Andra tillstånd och cancer.

En annan av applikationerna av stamcellstransplantationer är hudtransplantat. Denna ansökan är kanske den äldsta sedan den användes innan du verkligen förstod hur stamceller fungerade.

Hudtransplantationer utförs vanligtvis endast i extrema fall där personen har skadat stora områden i huden, till exempel genom kraftig bränning.

Det första hudtransplantatet gjordes 1970 och sedan dess har tekniken blivit perfekt, även om det fortfarande finns en lång väg att gå, eftersom den ympade huden för närvarande inte kan utveckla hårvolyculos eller svettkörtlar.

Den senaste tillämpningen av stamceller som har godkänts i Europa har varit Holoclar, en behandling för att reparera skador som kan ha lidit hornhinnan om det är sår eller brännskador.

Förfarandet består i att ta bort en liten del av limceller i gott skick, ansvarig för att reparera hornhinnan och odla dem i laboratoriet tills de bildar en tunn stratum corneum som kan transplanteras i patientens öga.

Andra möjliga tillämpningar av stamceller undersöks i kliniska prövningar. De huvudsakliga användningsområdena som är föremål för forskning är regenerering av vävnader och organ, behandling av hjärt-kärlsjukdomar och behandling av hjärnans sjukdomar.

Användningen av stamceller för regenerering av vävnader och organ är kanske deras mest studerade tillämpning. Om organ eller vävnader skapas från stamceller, kan de transplanteras till människor som behöver dem. Faktum är att den första njuren med stamceller redan har skapats och resultaten lovar.

Resultaten som erhållits vid forskning om användning av stamceller vid behandling av hjärt-kärlsjukdomar är också mycket uppmuntrande.

År 2013 skapade en grupp forskare från Massachusetts General Hospital (USA) blodkärl till delar av mänskliga stamceller som implanterades i möss och fungerade korrekt. För närvarande är forskningen pågår och de försöker tillämpa den utan risk för människor.

Användningen av stamceller för behandling av hjärnsjukdomar, såsom Parkinsons eller Alzheimers, studeras med användning av embryonala stamceller på grund av deras potential för differentiering. Resultaten verkar lovande, även om studierna fortfarande är på ett mycket tidigt stadium.

Studien av stamceller är inte bara gjord för att behandla sjukdomar, de studeras också för att känna till normal utveckling av friska celler och bättre förstå vissa processer som divisions- och celldifferentiering.

referenser

1. Från Luca, M. (1 september 2015). Vilka sjukdomar och tillstånd kan behandlas med stamceller? Hämtad från EuroStemCell.
2. International Society for Stem Cell Research, ISSCR. (N.D.). Typer av stamceller. Hämtad 20 juni 2016, från en närmare titt på stamceller.
3. Vetenskapsministeriet, Teknik och Produktiv Innovation i Argentina. (N.D.). Hämtad 20 juni 2016, från incucai.
4. National Institute of Health. (5 mars 2015). Stamcellsinformation. Hämtad från National Institute of Health.
5. Schöler, H.R. (2007). Stamcellernas potential: En inventering. I N. Knoepffler, D. Schipanski och S. L. Sorgner, Humanbiotechnology as Social Challenge (sidan 28). Ashgate Publishing.
6. På stamceller (N.D.). Behandlingar med stamceller. Hämtad den 20 juni 2016, från sobrecellesmadre.com.
7. Användarvillkor Sekretesspolicy EEO / Affirmative Action Employer. (N.D.). Sjukdomar som kan behandlas genom transplantationer. Hämtad den 20 juni 2016, från Var matchen.